隨著數字媒體時代的發展，計算機三維技術也取得了進步，其與藝術相結合誕生了三維動畫。藝術家的創想能夠通過數字媒體技術當中的三維動畫技術來展現。三維動畫技術的每一次變革，都能夠帶來三維動畫作品水平的提高，為三維動畫藝術家提供更好的藝術展現空間。我國三維動畫技術與世界先進水平差距較大，存在著較多的問題，需要一一解決。
一、數字媒體概述
所謂數字媒體，是將信息傳播技術運用到商業、文化、藝術以及管理等領域的科學與藝術進行有機融合的交叉綜合學科。大眾傳播理論是數字媒體的依據，數字技術和信息科學是數字媒體的主導，現代藝術對其發揮著指導作用。數字媒體的形式多種多樣，包括了音頻、文字、視頻和圖像等，數字媒體的傳播內容和形式也采用數字化，也就是數字化的信息采集、存儲、處理和發放。信息領域的數字技術不斷推進到人們生活的方方面面，就是所謂的數字化，其中包括了大眾傳播領域以及通信領域的傳播技術手段從傳統模擬制式轉變到數字制式的過程。新的傳播媒體、新的市場和產業會在數字化時代不斷涌現，對人們的生活和社會經濟的發展帶來巨大影響。
二、三維動畫發展現狀
（一）三維動畫的定義
所謂計算機三維動畫，也就是常說的 3D 動畫，它是一種最新動畫類型，隨著計算機軟件以及硬件技術的不斷發展而產生。計算機三維動畫技術屬于三維預渲染回放技術，首先需要三維預渲染，制作出整體的三維動畫視頻，然后通過播放器將播放視頻。計算機三維動畫綜合了多門學科的技術，包括了心理學、物理學、數學以及計算機科學等，計算機圖形學是三維動畫的基礎，實時圖形技術也逐漸代替了傳統圖形技術。三維動畫在空間感及立體感上要明顯優于二維動畫，其運動效果不再局限于左右上下。
（二）三維動畫的發展現狀
國外的三維動畫技術比較先進，一些電影也通過三維動畫技術的運用來保障票房收入，三維動畫電影也成為了商業電影的一種形態。在 2005 年，三維技術的完善程度以及電影市場對三維動畫的接受程度都達到了一個新的高峰。全球市場內的三維動畫電影迎來了一個商業高潮。與此同時，在中國電影誕辰百年之際，也是一個為自己正名的最好時機。所以，中國電影力求能夠打造出第一部屬于自己的三維動畫。目前，有三部中國三維動畫電影為廣大觀眾所熟知，分別是《大唐風云》《圖蘭朵》和《莫比斯環》。其中，作為中國第一部原創三維動畫電影的《莫比斯環》肩負著歷史使命，雖投資 1.3 億，但票房卻十分慘淡。該影片中真正原創的內容只有部分插科打諢的民族元素，人物形象稀奇古怪，仍然無法擺脫對歐美三維動畫的模仿。而《圖蘭朵》本想要打造中國版的《最終幻想》，做出一部真正的純三維動畫電影，根據真實的明星來塑造影片中的主角形象，還使用到了“運動捕捉”技術，融入了大量的武俠原色，此片制作目前已經在緊鑼密鼓當中。然而影片至今未上映，其效果還不為人知。我國第一部三維原創網游動畫《大唐風云》在 2007 年被推出，同時也是網絡游戲與動畫電影的第一次結合。影片主創團隊稱這是一種最新的探索和嘗試，影片的宣傳借助了網絡游戲的知名度，共同利用電影與網絡兩個方面的受眾，實現行業資源的共享，實現項目推廣，并積極探索我國動畫電影全新市場化的動作形式。
三、數字媒體下三維動畫的變革
（一）渲染技術的變革
在上個世紀 80 年代末，在三維動畫中，還有許多細節方面的技術問題尚未解決，但是電影產業已經開始考慮使用這種技術將觀眾從電視手中奪回。三維動畫技術的發展也因為電影公司的加入而變快，毛發模擬、運動捕捉以及動力學模擬等技術不斷進步，其中真實化渲染技術的進步最引人注目。曾經，全局光照和光線跟蹤是最為流行的詞語。德國的 Mental Image公司在 1989 年成功開發出 MentalRay，并且將其融入到Softimage 中。然而即便 MentalRay 提供了 Maya 和 3ds MAX的版本，但是其整合性仍然比不上 XSI。Raytrace 是 MentalRay的基本功能，通過 RenderTree 優化 Shader 節點，渲染速度得到極大提升，成為了電影工業中的現實標準。光線跟蹤和全局光照能夠將真實的光照條件以及效果模擬出來，即使觀眾的眼光再挑剔也無法識別出其中的“假”的所在。另外，網絡渲染的出現改變了原來渲染時間過長的局面，利用網絡可以實現多平臺的共同渲染，將動畫進行分段，進行同時渲染，工作效率大大提高。
（二）商業軟件開發的變革
在商業軟件出現之前，要想進行電影特效的制作，首先要開發出一款軟件。隨著商業軟件的出現和發展，其競爭也越來越激烈，同時三維動畫軟件技術不斷提高，許多電影制作公司開始考慮使用商業軟件進行特效制作。比如《終結者 2》變形特效的制作就是通過 SideEffects 公司開發的 Prisms 實現的。
擁有強大粒子動力學效果的 Houdini 3D 動畫系統一直是好萊塢許多大的影片公司優選的特效工具。后來，Alias 公司開發出的軟件擁有強大的 Mel 語言，人們對其粒子動力學和可擴展的能力大加贊賞。在著名影片《精靈鼠小弟》的制作當中，Maya 軟件就參與其中的特效制作，其中的毛發效果令人驚訝。但是，商業軟件還是有著許多問題沒有解決，處理器計算速度問題，長時間的渲染等待，制作經費過大等。在 90 年代之后，三維計算機動畫技術的主要突破口在效率、易用性和價格上。
（三）動畫處理的變革
三維動畫師一直以來對數字角色的動作調節問題非常困擾。之前，角色運動的調節需要逐幀進行操作，工作量巨大，所以經驗起到了關鍵的作用。好萊塢的技術人員針對這個問題研發出運動捕捉系統，Vicon 是這個標準的確立者。在好萊塢影片的制作中，攝像機解算系統以及運動捕捉系統發揮了重要的作用。技術人員在運動物體的重要部位安裝跟蹤器，運動捕捉系統捕捉跟蹤器，通過系統內部的處理得出動畫數據，在使用三維動畫軟件對數據進行調整，將角色的運動進行優化和完善。運動捕捉系統能夠將非常精準的運動數據提供給數字角色，這就使得數字角色的表演更加真實。同時，運動捕捉系統最終得出的運動數據可以進行單獨保存，即便三維角色更換，運動數據仍然可以套用，數字角色仍然能夠做出同樣動作，這樣提高了工作效率。
（四）幾何建模處理的變革
對空間關系的描述方法不同是三維圖形與二維圖像之間的本質區別。笛卡爾首先使用數學方法對空間關系進行描述，利用 X、Y、Z 三個方向的軸來描繪三維空間，這種坐標系也被稱作笛卡爾坐標。前視圖用 XY 軸定義，頂視圖用 XZ 軸定義，側視圖用 YZ 軸定義。笛卡爾坐標系能夠將空間中的所有點、線和面的位置進行準確的描述。有了這樣的描述方法，三維物體即便再復雜也能夠進行描述。有了這種模型描述方法，下個問題是對模型進行操作和視點的移動，這些技術的確定是在上個世紀的 60 年代左右。當三維空間關系能夠進行描述后，多邊形模型也能夠產生，而緊接著需要解決的問題就是消隱面技術，交疊的面不能夠顯示出來，攝像機位置與法線方向能夠確定哪些部分需要消隱。使用消隱技術也能夠減少許多不必要的數據。
四、當前我國三維動畫行業面臨的問題和發展措施
（一）我國三維動畫行業發展中的問題
準確而言，我國三位數字動畫藝術在 1990 年之后才開始起步并發展起來，到今日已經歷時二十多年。雖然經過了幾十年的發展，也取得了不小的成就，但是與一些發達國家相比，我國的三維動畫藝術發展仍然處于起步階段。要想縮短與先進水平的距離，還有一段艱苦的路程需要走。為了能夠在三維動畫行業中分一杯羹，越來越多的動畫設計公司以及廣告公司等不斷涌現。目前，我國三維動畫藝術的進步與發展面臨的問題較多。首先是制作人目標不統一，比如出于興趣或者好奇，許多制作人想要制作三維動畫，但是最終因為資金、技術等問題停止。一些商家為了能夠提高自身競爭力，將一些質量低的動畫產品低價投入到市場，形成了惡性循環。其次，三維動畫作為一門學科來看，尚屬于新興學科，國內的高等學府對該專業了解不充分，在缺少必要的師資力量等條件下盲目開設該課程，不利于人才的培養。再者，原創與代加工之間徘徊不定也是我國三維動畫藝術發展面臨的問題，雖然我國動畫企業多達 300 家，而其中擁有原創能力的卻鳳毛麟角，許多企業都在做代加工，賺取微薄的利潤，這不利于行業的發展。最后，一些動畫作品在電視媒體播放時，由于影片的采購定價需要國家批準，所以三維動畫影片制作的高昂成本往往難以收回。
（二）促進我國三維動畫行業健康發展的措施
首先要注重三維動畫人才的培養，目前我國三維動畫制作水平與世界先進水平的距離較大，必須加強對人才的培養才能夠不斷縮小差距。雖然國內從事三維動畫制作工作的人員數量不斷增加，國內教育力度也不斷增加，但是如果技術與藝術沒有完好融合，即便其他方面工作做得再優秀，國內水平與世界先進水平也會逐漸增大。要培養出具有國際水平的動畫人才，應該從三個方面進行要求，第一是對當代影視藝術和傳統造型藝術進行深入學習，第二是要學習動畫規律同時同構非常熟練地運用，第三要改變錯誤的動畫觀念。其次，要建立完整的產業鏈。想要保證我國三維動畫產業健康發展，必須有一條完整的產業鏈。產業是一個系統，其內部環環相扣，一條完整的產業價值鏈是完整產業鏈的核心。產業價值鏈是一種能夠對資源進行優化配置的組合，它的目的是為了達到消費者特定需求，它以特定的核心技術或價值作為基礎。一條成熟的三維動畫產業鏈包括的環節有五部分，制片人進行動畫片制作、發行商將多畫片產品進行推廣發行、通過電影或者電視臺放映動畫片、商家購買影片形象產品并開發衍生品、商家銷售形象衍生品。這五個部分是動畫產業鏈中通常狀況下的組成，各自發揮著重要的作用。
五、總結
在數字媒體時代，三維動畫正在不斷變革，雖然我國三維動畫起步晚于美、日等三維動畫技術發達的國家，在投資、技術、原創能力和知識產權保護等方面的問題還沒有明顯的改觀。但是，我們堅信，在全國上下多所高等院校以及杰出的三維動畫企業公司共同的努力和探索下，中國將會出現越來越多的三維動畫人才，符合中國民族特色的三維動畫品牌終會誕生。
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